1.4. Флюсы и сварочная проволока

Химический состав металла шва и его физико - механические свойства определяются составом сварочной проволоки и флюса. Поэтому флюс и проволоку выбирают как единую систему, обеспечивающую требуемое качество сварных швов. Естественно при изменении марки свариваемой стали будут рекомендованы сварочная проволока и флюс другого химического состава.

В этой практической работе рассматриваются вопросы сварки под слоем флюса заготовок из низкоуглеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей.

По способу изготовления флюсы разделяют на плавленые и керамические. Плавленый флюс получают спеканием его составляющих и последующим дроблением до величины зерен от 0,25 до 3,0 мм. Керамические флюсы представляют собой механическую смесь порошкообразных и зернистых материалов.

В табл. 2 приведены различные марки сварочной проволоки и дан их химический состав. Индекс Св означает назначение проволоки - сварочная. Цифра после индекса Св показывает среднее содержание углеро-

да в сотых долях процента. При маркировке легирующих элементов сварочной проволоки сохранен принцип маркировки сталей. Основные легирующие элементы, указанные в марках проволоки, выделены. Следует отметить, что не все элементы, присутствующие в составе сварочной проволоки находят свое отражение в ее маркировке.

Наиболее часто для полуавтоматической сварки применяют проволоку диаметром от 2 до 3 мм, для автоматической - от 2 до 6 мм. Промышленность выпускает сварочную проволоку следующих диаметров (мм): 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0 и 12,0.

В табл. 3 приведены составы плавленых флюсов для сварки сталей. Фториды кальция CaF₂ и натрия NaF активно содействуют удалению оксидной пленки. При сварке низкоуглеродистых сталей достаточно 4...9% фторидов (флюсы АН - 348 и ОСЦ - 45), низколегированных - 6...24% фторидов (флюсы ОСЦ - 45 и АН - 22). При сварке высоколегированных сталей содержание фторидов во флюсе увеличивается до 55...96% (флюсы АНФ - 16 и АНФ - 1).

Таблица 3

Химический состав плавленых флюсов для сварки сталей

	Марка флюса
	АН - 348А	ОСЦ - 45	АН - 22	АНФ - 16	АНФ - 1
Компоненты	Содержание компонентов, % по массе
CaF2	4...5,5	6...9	20...24	50...55	92...96
NaF	-	-	-	5...7	-
SiO2	41...44	38...44	18...21	 5	 1,5
MnO	34...38	38...44	7...9	-	-
MgO	5...7,5	 2,5	11,5...15	5...9	-
Al2O3	 4,5	 5	19...23	23...32	-
CaO	 6,5	 6,5	12...15	 5	4...6
Na2O, K2O	-	-	1...2	-	-
Fe2O3 , не более	2	2	-	-	-
S, не более	0,15	0,15	0,05	0,05	0,05
P, не более	0,12	0,12	0,05	0,05	0,05

В сварочной ванне протекают реакции взаимодействия флюса с расплавленным металлом подобные реакциям в сталеплавильных печах. СаО, Na₂O, K₂O взаимодействуют с ненужными и вредными примесями в металле, образуя комплексные соединения. Эти соединения переходят из металла в шлаковую корку и удаляются при скалывании шлака.

SiO₂ , MnO , MgO и Al₂O₃ также могут образовывать комплексные соединения с вредными примесями. Кроме того Si, Mn, Mg, Al могут вытесняться из оксидов и в чистом виде переходить в сварной шов, легируя металл и тем самым улучшая его качество.

Fe₂O₃ выполняет функции катализатора химических реакций. Сера и фосфор являются вредными примесями и подлежат удалению в шлак.

В табл. 4 даны наиболее часто применяемые марки сварочной проволоки и флюса для сварки различных сталей.

Таблица 4

Применяемость сварочной проволоки и флюса

Типы сталей	Марки проволоки	Марки флюса*
Низкоуглеродистые Ст 1, Cт 2, Ст3, Ст 4, Сталь 10, Сталь 20, Сталь 30, Сталь 40	Св - 08 Св - 08А Св - 08ГА Св - 10Г2	АН - 348А ОСЦ - 45
Низколегированные 12ГС, 15ГФ, 14Г2, 14ХГС, 12ХСНД, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 10ХСНД	Св - 10Г2 Св - 12ГС Св - 18ХГС Св - 18ХМФА	ОСЦ - 45 АН - 22
Высоколегированные 08Х12Н8К5М2Т, 08Х12Н7К7М4, 10Х17Н13М2Т, 08Х18Н10Т	Св - 08Х16Н8М2Т2Б2 Св - 06Х19Н10М3Т	АНФ - 16 АНФ - 1

* Мелкозернистые флюсы (0,25...1,6 мм) используют при сварке проволокой диаметром менее 3 мм, а крупнозернистые (1,6...3 мм) - диаметром 3 мм и более.